[其他]一种煤粉燃烧器

说明书

本发明涉及一种带钝体的煤粉燃烧器。

劣质煤着火困难，燃烧不稳定，燃尽程度低，这是当前燃煤电厂突出的矛盾。采用华中工学院的劣质煤钝体稳燃器（CN85100824）可有效地解决这个矛盾。钝体稳燃器是由上下联板安装在煤粉锅炉一次风喷口处的三棱柱体，当煤粉气流绕流钝体时产生脱体现象，从而在钝体的背后产生稳定的回流区，由于回流区中是高温烟气，从而提供了更多的着火热源，克服了自由射流的冷核区，使煤粉颗粒着火点前移，促进燃烧过程稳定、燃尽度提高，达到节约能源的目的。

但是，一般的钝体稳燃器也有它的不足之处。它的回流区大小及回流的强弱是由钝体的几何尺寸确定的。对于一定的炉子，按设计煤种和额定负荷设计的钝体稳燃器，很难适应运行过程中煤种和负荷的变化。另外，现有的钝体稳燃器所产生的回流区还不够长，卷吸的高温煤气温度还不够高，因此稳燃效果还没有得到充分发挥。

本发明的目的是提供一种可控涡煤粉燃烧器，它可以改变回流区的大小提高卷吸的高温煤气温度改进稳燃效果。

本发明是一种煤粉燃烧器，它的特征在于它有一个可控涡煤粉燃烧器，它由空心的三棱柱体即空心钝体和射流气源引入管组成，通过上下联板安装在一次风管出口处。在空心钝体的底面上对称地开设有两个长条形的缝隙或圆形小孔。和一般的钝体稳燃器相似，煤粉气流绕流钝体时产生高温烟气的回流，所不同的是从钝体底面的长条缝隙中喷出两股高速射流。由于高速射流具有卷吸作用，致使回流区的尺寸增大，回流强度增强。改变射流的速度W₀，可以改变回流区的尺寸大小及回流的强度，以适应不同的需要。这两股射流的引入还具有另外两个作用，一是由于射流处于来流的煤粉气流和回流的高温烟气之间，它将这两部分气流卷吸到一起，从而加强了煤粉气流和高温烟气之间的热质交换，这对强化煤粉的着火是有利的;二是当射流的气源为空气时，它可以补充回流区内回流烟气继续燃尽所需的氧气，从而提高了回流区内的燃烧强度和烟气的温度。

可控涡煤粉燃烧器的结构参数视不同型式的锅炉而异，钝体的高度h和一次风管的高度H相等;钝体边宽b与一次风管的宽度B之比值范围为b/B＝0.4-0.8;钝体的张角α＝40°-70°;射流的喷射方向与钝体底面的夹角为β＝0°-90°;射流的喷口可以是长条缝隙，也可以是均匀分布的间断长条形缝隙或圆形小孔;射流的速度为W₀＝0-300米/秒。射流的气源可以是压缩空气，也可以是过热蒸汽或来自锅炉鼓风机的空气等;射流引入管的截面积A引与中心空腔的截面积A腔的比值为A腔/A引＞1。

本发明与一般的钝体稳燃器相比，除保留了稳定燃烧和强化燃烧的特点外，还具有回流区可调、回流强度增加以及回流区内燃烧强度增加等优点，从而具有更好的煤种适应性和低负荷稳燃的能力。本发明还适用于燃油、燃气装置。

图（1）是可控涡煤粉燃烧器结构图，它由不锈钢或耐磨铸铁制造而成。图中（1）是空心钝体，（2）是上下联板，（3）是一次风管，（4）是射流源的引入管。该燃烧器由上下联板固定在一次风管的出口处。

图（2）是图（1）的俯视图。（1）是空心钝体，（2）是上下联板，（3）是一次风管，（4）是射流源的引入管。

图（3）是空心钝体结构图。

图（4）为图（3）的A-A剖视图。

图（5）为射流速度和一次风速冷态试验测量数据。

图（6）为相对回流量之比。

图（7）为卧式煤粉试验炉轴线上的温度分布。

本发明的功能已为实验所证实。图（5）是冷态试验测量数据，其中W₀/W₁是射流的速度与一次风速的比值;m_R/M_O为相对回流量。可见这种燃烧器与一般钝体稳燃器相比，回流区大小有明显增加，表征回流强度的最大相对回流量（m_R/m_O）max也明显提高，而且具有可调性。图（7）是卧式煤粉试验炉轴线上的温度分布，可见在燃烧初期，射流的引入能使温度明显提高。